מיקרובים הם היצורים החיים הקטנים ביותר, בעיקר חד-תאיים, שניתן לראות רק דרך מיקרוסקופ מדויק מאוד. גודלם כה קטן עד שהוא נמדד במיקרומטר (1 מיקרומטר=1/1000 מ מ) או אפילו ננומטר (1 ננומטר=1/1000 מיקרומטר).
מה לומד מיקרוביולוגיה
מיקרוביולוגיה הוא מדע החוקר את תחום החיים של מיקרואורגניזמים: מבנה, תפקוד, תנאי חיים, התפתחות ורבייה.
האדם הראשון שהצליח לבחון ולתאר חיידקים היה ההולנדי א' לוונהוק. בסוף המאה ה-17 הוא יצר עדשות שמגדילות את התמונה ביותר מ-200 פעמים. הוא היה המום מהעובדה שראה דרכם שמיקרובים הם עולם שלם עם מאפייני קיום משלו. כך הונח הבסיס למדע חדש - מיקרוביולוגיה. לוונהוק אייר ותיאר את החיידקים שהתגלו. תמונות ותמונות עם תמונתם של אותם זמנים - הגדלות מצולמות באמצעות מיקרוסקופ.
סוגי חיידקים
מגוון אינספור המיקרואורגניזמים מרשים. מיקרובים הוא שם קצר למאות סוגים שונים של חיידקים. הם שונים זה מזהמראה, מבנה, תנאי חיים, יכולת רבייה. ישנם חיידקים לא-תאיים, רב-תאיים וחד-תאיים. תמונות עם ההדמיה שלהן עוזרות לייחס בקלות כל פרט למין מסוים. סיווג חיידקים:
- bacteria;
- viruses;
- phages;
- פטריות;
- microalgae;
- simple;
- שמרים.
חיידק
חלק שלם של מיקרוביולוגיה - בקטריולוגיה - פותח עולם ענק של חיידקים - אורגניזמים פרוקריוטיים. הם נבדלים מאוקריוטים (רב-תאיים, פרוטוזואים, אצות, פטריות) בהיעדר כלורופיל, גרעין בנוי היטב עם חומר גנטי ואברונים. גודל החיידק אינו קבוע, הוא יכול להשתנות בהתאם לסביבה החיצונית (מ-0.1 עד 28 מיקרון). הסיווג הפופולרי ביותר של חיידקים הוא לפי מבנה מורפולוגי.
Cocky
קוקי נקראים חיידקים כדוריים שיכולים לקבל צורה כדורית, בצורת שעועית, אליפטית או אזמלת.
- ניתן למצוא מיקרוקוקים בנפרד, בזוגות או באופן אקראי. הם נקראים ספרופיטים וחיים במים ובאוויר.
- דיפלוקוקים מתרבים על ידי חלוקת שניים במישור אחד. אלה כוללים מנינגוקוקים (נשאים של דלקת קרום המוח) וגונוקוקים.
- Streptococci מחולקים באופן דומה במישור אחד, אבל בשרשראות שלמות. מינים שהם פתוגניים לגוף האדם ידועים כמעבירים דלקת שקדים ואדום דם שונים.
- Tetracocci ממוקמים בשני חלקים בשני מישורים, זה בזהאֲנָכִי. אנשים פתוגניים הם נדירים מאוד.
- סרדינים הם חבילות אופייניות של תאים של 8, 16 או יותר בשלושה מישורים מאונכים זה לזה. כמעט כל הנציגים שלהם חיים אך ורק באוויר.
- Staphylococci יכולים להתחלק בו-זמנית בכמה מישורים, הממוקמים באופן אקראי זה ביחס לזה, במראה הם דומים לאשכולות ענבים.
בצורת להקה
מיקרואורגניזמים גליליים נפוצים הרבה יותר ממינים אחרים. הם מחולקים לחיידקים שאין להם את היכולת ליצור נבגים (דיפתריה, דיזנטריה, שחפת, partiphoid, E. coli), ובצילים המסוגלים ליצור נבגים (אנתרקס, חציר, טטנוס, אנאירובי). סיווג לפי שיטת חלוקה:
- Diplobacteria, diplobacils נבדלים במיקומם רק במישור אחד, שני תאים כל אחד (דלקת ריאות).
- סטרפטובקטריה, סטרפטובצילים בתהליך חלוקה תופסים מישור אחד, עליו הם בונים שרשרת שלמה (אנתרקס).
- החלק העיקרי של חיידקים גליליים מסודרים באופן אקראי בפרט אחד.
Collection
מיקרובים מעוותים יכולים ללבוש צורה של פסיק, אלה הם ויבריוס (לדוגמה, כולרה). לספירילי יש כמה פיתולים, ספירושטים הם מקלות מפותלים דקים (עגבת).
חשוב לציין שכל החיידקים והחיידקים הם פולימורפיים, יש להם יכולת ייחודית לשנות את צורתם בהשפעת מגוון גורמים: סביבה, טמפרטורה, חומציות וכו'.היכולת עומדת בבסיס מחקרי מעבדה רבים של חיידקים שמטרתם לפתח תרופות שיעזרו להמשיך להילחם בחיידקים הפתוגנים לבני אדם.
Viruses
וירוסים הם קהילה עצומה של חיידקים, הנבדלים מאחרים בהיעדר מבנה סלולרי ככזה. מבין הגדלים הוא קטן לאין ערוך מגודל החיידקים: מ-5 עד 150 ננומטר. כדי לראות אותם, תצטרך להתאים את מיקרוסקופ האלקטרונים לרמת הדיוק הגבוהה ביותר. רוב הנציגים של מיקרואורגניזמים ויראליים מורכבים רק מחלבון וחומצת גרעין (RNA, DNA).
כמה חיידקים ווירוסים יכולים להיות הגורמים למחלות אנושיות חמורות רבות (שפעת, הפטיטיס, חצבת). בנוסף, ישנם מינים שהם גם פתוגניים לבעלי חיים (מגיפה, מחלת הפה והטלפיים).
Mycophages הם וירוסים פטרייתיים. בקטריופגים הם וירוסים של חיידקים, הם חיים כמעט בכל מקום שבו יש לפחות קצת חיים. לכמה פאג'ים יש יכולת שימושית מאוד להרוס תא מיקרוביאלי, ולכן הם משמשים לעתים קרובות בייצור תרופות למניעה וטיפול בסוגים שונים של זיהומים.
Ricktsia הם סוג מיוחד של חיידקים שניתן לסווג גם כחיידקים וגם כווירוסים. הם טפילים תוך תאיים משותקים בצורת מוט, שאינם מסוגלים ליצור נבגים או כמוסות.
פטריות
אלו מיקרואורגניזמים מיוחדים ממקור צמחי, נטולי כלורופיל ויכולת לסנתז חומרים אורגניים. יתר על כן, החיים שלהם דורשים חומרים אורגניים מוכנים, אם כןכמעט כולם גדלים על בסיס מצעים ממוצא שונה. ישנם כמה מינים של פטריות הפתוגנים לבני אדם, לבעלי חיים ולצמחים.
פטריות נבדלות מחיידקים בכך שהתאים שלהן יותר דמויי צמחים, בעלי גרעינים ו-vacuoles. הם מוצגים בצורה של היפאות - חוטים ארוכים שיכולים להסתעף ולהשתלב.
פטריות יכולות להתרבות בכמה דרכים: חלוקה וגטטיבית, א-מינית ומינית - היווצרות נבגים. נבגי פטריות מתאפיינים בעמידות גבוהה, הם יכולים לחיות זמן רב בסביבות שונות ולנוע למרחקים ארוכים עד שהם נכנסים למדיום התזונתי, שם הם הופכים במהירות להיפאות.
פטריות עובש נפוצות מאוד, ניתן לראות אותן בקלות בעין בלתי מזוינת על מוצרי מזון מקולקלים. הם נראים כמו ציפוי מכורבל בצבע לא אחיד. ישנם סוגים מסוימים של פטריות שלא רק מקלקלים מזון, הם מייצרים מיטוקסין רעיל לבני אדם ובעלי חיים, כמו אספרגילוס או פוסריום.
עם זאת, פטריות לא תמיד מזיקות, התכונות המועילות הרבות שלהן משמשות בהצלחה יצרני תרופות. הפניצילין האנטיביוטי היעיל והפופולרי ביותר עשוי על בסיס פטריות ממין הפניציליום.
Actinomycetes הוא זן יוצא דופן של מיקרואורגניזמים שיש לו מבנה ותכונות של חיידקים ושיטת רבייה דומה לפטריות.
שמרים
אלה הם חיידקים חד-תאיים משותקיםבגודל של 10 עד 15 מיקרון, שיכול להיות עגול, סגלגל, במקרים נדירים גלילי וצורת מגל. שמרים דומים מבחינה מבנית לפטריות, המכילים וואקוול וגרעין. שיטות רבייה אפשריות הן ביקוע, ניצנים או בעזרת נבגים. הם מתפתחים במהירות באדמה, על מזון, צמחים. שמרים על פני השטח של מוצרי מזון מובילים לתסיסה ולהחמצה שלהם. תסיסה אלכוהולית הופכת סוכר לאלכוהול, תהליך שהוא הבסיס לתעשיית האלכוהול וייצור היין הביתי.
ישנם סוגים שהם פתוגניים לגוף האדם. לדוגמה, סוג נפוץ למדי של קנדידה שמרים תורם להתפשטות של מחלה לא נעימה - קנדידה.
חיידקים מועילים בגוף האדם
גוף האדם מאוכלס בטריליוני חיידקים שונים, שיכולים להזיק וגם להועיל. ישנם גם חיידקים החיוניים לתפקוד תקין של גופנו. משקלם הכולל של חיידקים אצל מבוגר יכול להגיע ל-4 ק ג, ו-¾ מהם חיים במעיים שלנו. השאר מרגישים מצוין במערכת גניטורינארית, על פני העור והריריות. מעניין שגופו של הילד מיושב על ידי מיקרואורגניזמים כבר בתהליך לידתו, ובגיל 10, המיקרופלורה של המעי כבר נוצרה במלואה. חלק מהחיידקים מסוכנים מאוד לילדים, לכן השנה הראשונה להיגיינת הגוף של ילד צריכה להיות יסודית מאוד.
אילו חיידקים חיים במעיים:
- lactobacilli;
- bifidobacteria;
- streptococci;
- enterobacteria;
- פטריות;
- simple;
- וירוסים.
היתרונות של חיידקים לבני אדם
- בעזרת אנטרובקטריה הגוף סופג ויטמינים B,C,K, חומצה ניקוטינית וחומצה פולית.
- עוזר לעכל מזון לא מעוכל.
- תמיכה בחילופי יונים ומים-מלח.
- רסן את הצמיחה של מיקרואורגניזמים פתוגניים.
- תרום לשמירה על חסינות.
- פתח את המנגנון הלימפואידי.
- הפחתת הרגישות של דפנות המעי למוצרים מסרטנים.
- הגברת עמידות לווירוסים.
- להשתתף באופן פעיל במאזן החום.
Bifido- ולקטובצילים תופסים יותר ממחצית מהמיקרופלורה של המעי, הם ממלאים תפקיד חשוב בחייו של אדם בריא:
- חומצת החלב והאצטט המיוצרים על ידי מיקרואורגניזמים אלה יכולים ליצור סביבה במעיים שחיידקים פתוגניים לא יכולים לחיות בה.
- Bifidobacteria - אנטיהיסטמין טבעי המדכא תגובות אלרגיות בגוף.
- יש להם השפעה נוגדת חמצון ונלחמים בצמיחת תאי גידול.
- Bifidobacteria מעורבים באופן פעיל בייצור ויטמינים מקבוצת B.
- Bifido- ולקטובצילים תורמים לעלייה באחוז הספיגה בבני אדם של ברזל, סידן וויטמין D.
חשיבות החיידקים לטבע
חיידקים המכילים אנזימים מאמוניציונים תורמים באופן פעיל לתהליך הריקבון של שרידי אנשים, בעלי חיים, צמחים ובזבוז אוכל. במהלך פירוק החלבון משתחררים לאטמוספירה גזים חשובים מאוד: אמוניה וחנקן, החיוניים לבני אדם, לבעלי חיים ולצמחים.
אורובקטריות מסוגלות לפרק את האוריאה המיוצרת מדי יום על ידי כל אדם וחיה. וזה, אגב, לפחות 55 מיליון טון בכל שנה.
מיקרובים המסוגלים לחנקה מחמצנים אמוניה. מיקרואורגניזמים מדניטרים תורמים לשחרור חמצן מולקולרי מהאדמה.
פחמן הוא אחד החומרים הסלולריים החשובים בעולם הצמחים והחיות. סיבים, הנאכלים על ידי בעלי חיים רבים, מכילים הרבה פחמן. בקיבה שלהם, בעזרת חיידקי תאית, הוא מותסס ומשתחרר עם זבל חזרה לטבע. כך, כדור הארץ מקבל חומוס, הופך להיות הרבה יותר פורה, והאטמוספירה רוויה בפחמן דו חמצני.
לכן, חיידקים וחיידקים הם מרכיב חשוב מאוד בעולם החי כולו. הרבה חיידקים מועילים מלווים כל הזמן אדם לאורך החיים ומגנים על הגוף שלנו מפני השפעות חיצוניות לא רצויות. חשוב מאוד לא להפר את האיזון העדין והשביר בין מיקרואורגניזמים מועילים ופתוגניים.
